Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Развитие творческой самостоятельности студентов технического вуза в процессе обучения через чтение учебника физики. Монография.pdf
Учебники общей физики пишут авторы-учёные, специалисты в своей
области, но не являющиеся педагогами. И. П. Костенко считает, что изменить положение можно, применяя при разработке вузовских учебников (на
примере вузовского учебника по математике) дидактические принципы как
систему. Для этого авторов-учёных должны сменить авторы-педагоги,
имеющие, во-первых, высокий уровень профессиональной компетентности
в своей научной области; во-вторых, высокий уровень педагогической
компетентности [157].
В вузах в качестве учебников используются учебники (учебные пособия) из основного списка, рекомендованных Министерством образования и
науки Российской Федерации. В большинстве технических вузов студенты работают по учебнику «Курс общей физики» (автор Т. И. Трофимова), который
по типу нельзя отнести к дидактическому учебнику с диагностично заданными
целями. Я. А. Микк отмечает, что невозможно создать учебник одному человеку. Ему не по силам реализовать основные психолого-педагогические требования к учебникам (отразить в учебнике современное состояние развития
науки, техники, культуры, раскрывать межпредметные связи, учитывать уровень предварительных знаний, развивать навыки и умения, организовывать
самостоятельную работу, материал должен воспитывать и т. д.). Это может
сделать только коллектив разных специалистов [278].
В вузе, имеющем собственное издательство, создаются учебные книги (учебно-методические комплексы) по каждой дисциплине учебного
плана, в том числе по физике для различных направлений подготовки бакалавриата. Но большинство авторов (учёные-специалисты) этих учебных
книг не подозревают, что создание учебной книги требует соответствующей психолого-педагогической, методической и специальной подготовки.
В противном случае их усилия, в основном, направлены на совершенствование, но не на модернизацию учебника «в том направлении, что он становится навигатором в потоке существующей информации, помогает достичь
тех результатов, которые заложены в стандарте» [64].
Прежде чем приступить к написанию учебной книги, автору:
- с целью модернизации содержания, структуры и методического ап-
парата новой учебной книги необходимо выполнить сравнительный анализ
изданных до него учебников;
- усиления достоинств и ослабления недостатков содержания, структуры и методического аппарата в новой учебной книге достаточно выявить
достоинства и недостатки изданных учебников.
В противном случае автор рискует: он создаёт новый учебник по
форме, но не по содержанию, структуре и методическому аппарату (нарушен принцип единства содержания и формы). В качестве подтверждения
нашего умозаключения обратимся к описанию учебника общей физики для
подготовки инженеров, которые не являются физиками-профессионалами,
но при этом должны понимать физику. Это современный учебник общей
61
физики для инженерных и технологических специальностей вузов (авторы
В. А. Ильин, Н. Б. Виноградова, Е. Ю. Бахтина, П. И. Самойленко) (2016
г.) [312]. По описанию, выполненного самими авторами учебника, нами
выявлены достоинства и недостатки данного учебника. К достоинствам
учебника относим его мультимедийное сопровождение. Мультимедийное
сопровождение представляет собой комплект мультимедийных лекций по
всем разделам курса физики, предназначенных для использования преподавателем непосредственно на лекционных занятиях. Недостатки учебника
видим в следующем:
1. Авторы находят сильной стороной своего учебника «уменьшение
математизации учебного материала». Но из стен технического вуза выходят инженер-учёный, инженер-изобретатель и инженер-конструктор и все
они, как правило, учатся в одной учебной группе. Уменьшение математизации учебного материала в учебнике, на наш взгляд, приведёт к тому, что
отдельно взятый студент, используя данный учебник, может оказаться в
зоне актуального развития, но не в зоне ближайшего развития.
2. Самостоятельная работа студента с данным учебником изначально
предполагает:
1) повторение уже усвоенного учебного материала на лекционном
занятии;
2) освоение не подготовленным студентом значительной части учеб-
ного материала на после лекционном занятии.
Анализ достоинств и недостатков данного учебника, по его описанию авторами, подвёл нас к выводу: хотя данный учебник не является
учебником нового поколения (остается лишь оцифрованной учебной книгой второго поколения для использования педагогом в качестве средства
обучения студентов), однако при определённых условиях использование
мультимедийных лекций позволяет лектору-преподавателю в полном объёме осуществить персонализацию обучения студентов.
Альтернативных учебников общей физики для студентов технического вуза написано много. Перед студентом стоит дилемма, какой вузовский
курс физики (учебник) лучший для самостоятельного изучения в целях глубокого понимания его научного содержания? Студент Александр Ф. обратился к аудитории в сети Интернет. С июля 2011 г. по июнь 2016 г. в обсуждении данного вопроса приняли участие 173 человека. В основном это студенты и преподаватели физики ведущих технических вузов страны. Респонденты признали лучшим вузовским курсом физики:
1) Фейнмановские лекции по физике – 58 чел. (33,5%);
2) Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Курс теоретической физики: учебное
пособие – 53 чел. (30,6%);
3) Сивухин Д. В. Курс общей физики: учебное пособие – 41 чел. (23,7%);
4) Савельев И. В. Курс общей физики: учебное пособие – 17 чел. (9,8%);
5) Берклеевский курс физики – 4 чел. (2,3%) [194].
62
По мнению П. Л. Капицы, каждый человек представляет и воспринимает физику по-разному: один лучше мыслит математическими символами, другой – склонен к модельному мышлению. Каков будет ваш метод
восприятия физики – это не так важно; важно, чтобы вы умели применять
все те знания, которые вы этим методом получите. Разные авторы пишут
учебники общей физики, излагая предмет таким путём, каким он понятен
им самим. Исходя из этого, учёный советует подобрать студенту учебник,
который ему больше всего по душе [142, с. 7].
Автор-физик пишет:
1. Вузовский учебник общей физики, который представляет собой
конспект научной монографии с развитым методическим аппаратом (учебник по типу «методическая разработка»). Такой вузовский учебник общей
физики – источник фактологической информации.
2. Учебник по типу «академический» – конспект научной моногра-
фии, в котором нет методического аппарата к освоению его содержания,
но в нём есть научная информация – информация, требующая не столько
запоминания, сколько понимания её. Такой вузовский учебник общей физики – источник теоретической информации.
Основываясь на личный многолетний педагогический опыт, считаем,
что для самостоятельной работы студента с учебником общей физики
лучший авторский учебник по типу «академический». При условии к
учебнику-монографии с учётом выбранного процесса обучения авторпреподаватель пишет учебное пособие по типу «методическая разработка»
для студентов для отдельно взятого направления бакалавриата. В тексте
такого учебного пособия автор-преподаватель даёт определения системы
понятий, которые должны быть усвоены студентами и которые составляют
каркас научного знания по соответствующему курсу общей физики:
1. Механика.
2. Молекулярная физика и термодинамика.
3. Электричество и магнетизм.
4. Механические и электромагнитные колебания и волны.
5. Волновая и квантовая оптика.
6. Квантовая физика и физика атома.
7. Ядерная физика и физика элементарных частиц.
По разделу «Механика»:
1. Кинематика поступательного движения материальной точки и
вращательного движения абсолютно твёрдого тела.
2. Динамика поступательного движения материальной точки и си-
стемы материальных точек.
3. Динамика вращательного движения абсолютно твёрдого тела.
4. Работа и энергия.
5. Законы сохранения в механике.
6. Элементы специальной теории относительности.
63
По теме «Динамика вращательного движения абсолютно твёрдого тела»:
1. Физические величины: момент инерции, момент силы относитель-
но неподвижной оси, момент импульса относительно неподвижной оси.
2. Физические законы: теорема Штейнера, уравнение динамики
вращательного движения; закон сохранения момента импульса для замкнутой системы.
Текст учебника должен обеспечивать развитие творческой самостоятельности у студентов технического вуза, что может быть, по мнению
М. Гамезо, достигнуто за счет изменения в учебнике соотношения теоретической, фактологической и рефлексивной информации в пользу последней [76]. Рефлексивная информация выполняет функции управления процессом смыслового восприятия и понимания текста. Наиболее насыщен
рефлексивной информацией курс физики «Фейнмановские лекции» [279, с.
85-86]. Не потому ли сегодняшние студенты и преподаватели физики ведущих технических вузов страны признали его лучшим вузовским курсом
общей физики. Очень многое зависит от совместной творческой работы
автора-преподавателя учебного пособия и читателя-студента. Рефлексивная информация усиливает контакт автора с читателем, а именно, автор и
читатель ведут диалог, в процессе которого автор через учебник управляет
познавательной деятельностью студента и как результат развивает творческую самостоятельность студента.
Можно ли сделать учебник (учебное пособие) таким, чтобы он служил развитию у студентов творческой активности? С целью приобщения
студентов-первокурсников технического вуза к систематической самостоятельной работе с учебной и научной информацией нами написано учебное
пособие «Механика» для студентов технического вуза для различных
направлений бакалавриата. Учебное пособие служит образцом освоения
содержания учебного текста по курсу общей физики раздела «Механика».
Учебное пособие представляет собой личностно ориентированную модель
обучения. Состоит из девяти тематических блоков, каждый отдельно взятый тематический блок – из нескольких отдельных блоков, каждый отдельно взятый блок – из трёх элементов, что обусловлено разными задачами предстоящей студентам деятельности: 1) элемента знаю и умею; 2) хочу знать и уметь; 3) узнал и смогу. Рефлексивная информация в учебном
пособии выражена в форме направляющих компонентов: вы знаете и вы
умеете, вы вспомнили и теперь готовы понять новое знание и умение, вы
усвоили новое знание и умение и готовы к усвоению следующего нового
знания и умения и т.д. [110].
Каждый из авторов учебника пишет учебник общей физики, излагая
предмет таким путем, каким он понятен ему (автору) самому [116]. Почему
бы студенту самому для себя не написать учебник, который будет понятен
ему? Таким образом, в 20 гг. XXI в. мы вновь возвращаемся к идее создания студентами своих собственных учебников.
64
С целью выявления уровня готовности студентов-первокурсников к
самостоятельному обучению в техническом вузе провели опрос вузовских
преподавателей. Недостатками самостоятельной познавательной деятельности студентов-первокурсников вузовские преподаватели считают:
1) неумение работать с учебной литературой (учебником) – 53 %;
2) пассивное восприятие лекций на низком уровне их усвоения – 39 %;
3) отсутствие навыков работы с компьютером – 21 %.
Анализ результатов опроса вузовских преподавателей подвёл нас к
выводу: на занятиях по физике необходимо формировать у студентапервокурсника технического вуза самостоятельную познавательную деятельность с учебником общей физики, деятельность конспектирования
лекции, умение работать с компьютером.
Учебный процесс состоит из последовательного проведения различного вида учебных занятий, проводимых в рамках расписания по различным дисциплинам. Одной из функций лекции как метода обучения является организация последующей аудиторной и внеаудиторной самостоятельной работы студентов. В условиях вузовского учебного процесса первым
выполняется лекционный вид учебных занятий.
Лекция остается основной формой организации обучения в вузе. С целью усвоения вербального учебного текста (содержания лекции) студентслушатель должен уметь выполнить деятельность конспектирования лекции.
Моделирование процесса обучения через слушание. Мы задаём всю
систему ориентировочных действий в виде специальных инструкционных
карточек, на которых записаны все инструкции о действиях в той системе
и последовательности, которую надо осуществлять при составлении конспекта лекции.
План деятельности конспектирования лекции по физике (инструкционная карточка):
1) выделить главное в тексте в целом. (Главное в вербальном тексте
в целом совпадает с названием темы лекции);
2) выделить главное в смысловой части текста. (Главное в смысло-
вой части вербального текста совпадает с названием пункта плана лекции);
3) выполнить сортировку учебного материала по его значимости:
а) выявить основное в тексте (определить род знания главного в
смысловой части текста);
б) его доказательство или аргументирование (описать содержание
основных структурных элементов знаний по обобщённому плану изучения
научного факта, понятия, закона и теории [352]);
в) иллюстрации к нему (записать примеры);
4) выполнить самопроверку (сопоставить конспект лекции (резуль-
тат) с соответствующим текстом (эталоном) одного из альтернативных
учебников):
а) определить полноту выполнения конспекта лекции;
65
б) определить элементы проверки (то, что нужно проверить) и порядок проверки выявленных элементов;
5) выполнить коррекцию ошибочных действий (в зависимости от
обнаруженных ошибок на этапе контрольные действия студент выполняет
возврат на этапы ориентировочные и исполнительские действия, выполняет вновь исполнительские и контрольные действия).
С целью «получить» студента-первокурсника, усвоившего деятельность конспектирования лекции, на лекционном занятии формируем у студента ориентировочные и исполнительские действия деятельности конспектирования лекции (пункты 1–3 инструкционной карточки). На после
лекционном занятии студент осваивает контрольные и корректировочные
действия (пункт 4–5 инструкционной карточки).
В период организации самостоятельной работы студента непосредственно преподавателем под его непосредственным участием в деятельности студента последний усваивает учебную информацию «вместе» с преподавателем. В процессе конспектирования лекции студент выполняет
аудиторную самостоятельную работу по переводу им нового знания из
устной речи лектора-преподавателя в свою письменную речь, овладение
которой ему столь же необходимо, как и устной.
Продуктом процесса обучения через слушание является конспект
лекции (конспект лекционного модуля учебника-конструкции личностно
ориентированный преемственный учебник [113]).
Основываясь на результаты исследований В. Вундт, находим, что на
лекционном занятии отдельно взятый студент в группе студентов не может
усваивать информацию в синхронном ритме, так как в момент начала
усвоения определённой информации организм отдельно взятого слушателя-студента функционирует в определённом ритме. Отношение ритма от-
дельно взятого слушателя-студента [изменено и выделено нами – М. Д.]
к ритму информации может быть отнесено к одному из четырёх видов: 1)
комфортное; 2) допускающее переход в комфортное; 3) допускающее переход в дискомфортное; 4) дискомфортное по О.Г. Лемешеву[182, с. 34].
Нередко лектор-преподаватель сталкивается с тем, что информация у
отдельно взятого слушателя-студента не укладывается в границы комфортного отношения или отношения, допускающего переход в комфортное. В таком случае информация либо практически не усваивается (допускающее переход в дискомфортное отношение), либо абсолютно не усваивается (дискомфортное отношение) слушателем-студентом.
Моделирование процесса обучения через чтение учебника общей физики. В информационном обществе в обществе знаний учебник для студента
остаётся не только основным средством трансляции знаний, но и основным
средством, обеспечивающим его готовность к самоорганизации самостоятельной работы с текстовой информацией на любом носителе информации.
66
Тексты вузовских учебников общей физики должны быть простыми
и одновременно не упрощать предмета, должны давать максимум сведений
и не быть перегруженными. С целью выявления умения студентовпервокурсников самостоятельно работать с учебником общей физики (автор Т. И. Трофимова) выполнили диагностирование. Результаты диагностирования: из 114 студентов не справились с заданием – 78, частично
справились – 31, справились – 5. Анализ результатов диагностирования
студентов подвёл нас к выводу: текст учебников общей физики, как правило, оставаясь научным по содержанию, нередко является не доступным по
форме для отдельно взятого студента. Как в этих условиях добраться до
личности отдельно взятого студента (условие, без которого невозможно
эффективное обучение и воспитание) и как может способствовать решению этой задачи вузовский учебник общей физики?
С целью обоснования актуальности самостоятельной работы студентов с учебником на лекционном занятии обратились к результатам исследования, выполненного в 60-е гг. XX в. А. Ф. Соловьевой [313]. Выполнили хронометраж самостоятельной работы студента с книжным учебником
общей физики на лекционном занятии в группах, в которых читают лекции
по физике разные лекторы-преподаватели. Результаты хронометража: на
51-ом учебном занятии самостоятельная работа с учебником составила 0 %
учебного времени. Анализ результатов хронометража подвёл нас к выводу:
на современном этапе развития инженерного образования учебник общей
физики не используется в организации самостоятельной мыслительной деятельности студентов-первокурсников для решения познавательных задач
на лекционном занятии.
С целью учёта в содержании лекции уровня готовности отдельно
взятого студента-первокурсника к самостоятельной работе с книжным
учебником нами используется методика дидахографии (1 + 4): на лекционном занятии работа преподавателя (система 1) дополняется деятельностью студентов с учебным пособием (система 4) и под непосредственным наблюдением преподавателя. В. П. Беспалько подчёркивает,
несмотря на то, что применение дидахографии на лекции воспринимается некоторыми вузовскими преподавателями как «школярство», тогда
как именно этот путь наиболее эффективный для активизации слушателей. Учёный отмечает, что, применяя дидахографию, надо знать её
принципиальные возможности. Исследование принципиальных возможностей дидахографии как системы управления познавательной деятельностью студентов пока составляет недостаточно исследованную
проблему [42]. Дидахография нами применяется как форма организации самостоятельной познавательной деятельности студентов с учебником и система управления преподавателем их самостоятельной познавательной деятельностью на лекционном занятии. План лекционно-
67
го занятия по методике дидахографии строим с опорой на текст учеб-
графов учебника. Выявляет то, что он уже знает и умеет и то, что он ещё не
ного пособия (автор Т.И. Трофимова):
1) на фоновые знания учебного текста на этапе мотивации;
2) текстовую компоненту учебного текста – изучения нового знания;
3) внетекстовую компоненту учебного текста – закрепления нового
знания и его рефлексии.
Организация самостоятельной работы студентов осуществляется в
четыре этапа:
Этап 1. Период организации самостоятельной работы студента непосредственно преподавателем, требующий от преподавателя непосредственного участия в деятельности студентов.
Этап 2. Период организации самостоятельной работы студента непосредственно преподавателем, требующий от преподавателя опосредованного участия в деятельности студентов.
Этап 3. Период организации самостоятельной работы студента опосредованно преподавателем, требующий от преподавателя опосредованного участия в деятельности студентов.
Этап 4. Период самоорганизации, когда не требуется участия преподавателя в процессе самостоятельного формирования знаний студентов.
На этапах 1–3 самостоятельная работа студента протекает в форме делового взаимодействия: студент получает непосредственные или опосредованные указания, рекомендации преподавателя об организации самостоятельной
познавательной деятельности, а преподаватель выполняет функцию управления через контроль и коррекцию ошибочных действий. На этапе 4 студент сам
организует познавательную деятельность и сам осуществляет познание.
На лекционном занятии преподаватель-лектор непосредственно организует самостоятельную работу студента с учебником и управляет ею:
- с целью усвоения учебного текста студент работает с заголовком
учебного текста главы учебника. Находит главное в учебном тексте. Ищет
доказательства и иллюстрации главного;
- поиска доказательства и иллюстрации главного – с заголовком пара-
знает и не умеет. Вместе с преподавателем-лектором студенты-слушатели
формулируют тему лекционного занятия и составляют его план. План лекции
является важнейшим условием преодоления трудности линейного восприятия
вербального текста. Строго следование ему позволяет студенту-слушателю
представить лекцию в целом и, находясь в каждый момент речи в определённой её точке, соотносить данный отрезок с целым рассуждением.
Формирование творческой самостоятельности у студентов технического вуза в процессе обучения через чтение учебника общей физики.
I. На аудиторном занятии до начала «чтения» лекторомпреподавателем лекции:
68
1. Студенту необходимо просмотреть текст главы учебника и найти
главное в тексте в целом, которое чаще всего совпадает с названием главы
учебного текста. Сформулировать тему лекционного занятия непосредственно с лектором-преподавателем.
2. Просмотреть текст параграфов главы учебника, найти главное в
части текста, которое чаще всего совпадает с названием параграфа учебного текста и выявить то, что он знает и умеет. Составить опорный конспект
ОК 1 учебного текста укрупнёнными дидактическими единицами под
непосредственным руководством преподавателя [108].
3. Просмотреть текст параграфов главы учебника и выявить то, что
он не знает и не умеет. Составить план лекционного занятия, пункты которого чаще всего совпадают с названиями параграфов учебного текста,
непосредственно с лектором-преподавателем.
II. В ходе лекционного занятия:
1. Студенту необходимо выполнить деятельность конспектирования
лекции. Составить конспект лекции № 1.
2. Используя текст учебника, внести коррективы в содержание конспекта лекции. Внести дополнения (расширить и углубить) в содержание
конспекта лекции № 1. Составить конспект лекции № 2 под непосредственным руководством преподавателя.
3. Выполнить рефлексию. Составить опорный конспект ОК 2 учебного
текста укрупнёнными дидактическими единицами (лекционный модуль учебника-конструкции личностно ориентированный преемственный учебник) под
непосредственным или опосредованным руководством преподавателя.
III. На после лекционном аудиторном занятии:
1. Студенту необходимо на практических и лабораторных занятиях выполнить рефлексию и саморефлексию. Внести дополнения (расширить и углубить) в содержание конспекта лекции № 2. Составить конспект лекции № 3
под непосредственным или опосредованным руководством преподавателя.
IV. На внеаудиторном занятии:
1. Студенту необходимо, используя научные тексты и Интернетресурсы, внести в конспект лекции № 3 дополнения (расширить и углубить) в его содержание. Составить конспект лекции № 4 (личностно ориентированный модуль учебника-конструкции личностно ориентированный
преемственный учебник [113]).
Рассмотрим процесс обучения студента через чтение учебника об-
щей физики [338, с. 167-175].
I. На аудиторном занятии до начала «чтения» лекции лектором-
преподавателем:
Во-первых, с целью усвоения учебного текста студент просматрива-
ет текст главы учебника и находит главное в тексте в целом. Студент непосредственно с лектором-преподавателем формулирует тему лекционного
занятия «Проводники в электростатическом поле».
69
Во-вторых, с целью выявления того, что студент уже знает и умеет,
Главное
Доказательство главного
Иллюстрации
главного
он просматривает текст параграфов главы учебника и находит главное в
части текста. Осуществляет апперцепцию – узнавание информации на основе прежних представлений. Результат просмотрового чтения: студент
знает, что проводники при определённых условиях могут накапливать
электрический заряд. Умеет создать понятие:
1) физической величины электроёмкость как способность проводника (системы проводников) накапливать электрический заряд;
2) технического устройства конденсатор, распознавать конденсаторы
среди других технических устройств, находить электроёмкость и энергию
плоского конденсатора.
Лектор-преподаватель выполняет пропедевтику учебного материала.
Пропедевтика является средством для выбора лектором-преподавателем
оптимальной формы изложения информации, настройки своего ритма изложения информации и выбора оптимального объёма информации для достижения максимального качества её усвоения отдельно взятой группой
слушателей-студентов.
Студент выполняет деятельность составления опорного конспекта учеб-
ного текста укрупнёнными дидактическими единицами (УДЕ) (рис. 2.2).
доказательства
Рис. 2.2. Модель деятельности составления опорного конспекта учебного текста
укрупнёнными дидактическими единицами
Стрелочки в иллюстрации служат «инструкцией» к выполнению дея-
тельности составления опорного конспекта учебного текста в определённом направлении [108].
Продукт процесса обучения студента через чтение (самостоятель-
ной познавательной деятельности студента с учебником под непосредственным руководством преподавателя) – опорный конспект ОК 1 учебного текста (модуля базовые знания учебника-конструкции личностно
ориентированный преемственный учебник физики [112]), содержание
которого определяет уровень готовности студента (исходное состояние
студента на «входе») к усвоению темы «Проводники в электростатическом поле» (рис. 2.3).
70